W zawodach tych zajął czwarte miejsce, przegrywając walkę o medal ze swym rodakiem, Markiem Berthodem o 0,27 sekundy. Na MŚ w Val d’Isère w 2009 roku i MŚ w Schladming w 2013 roku jego najlepszym wynikiem było ósme miejsce, odpowiednio w supergigancie i zjeździe. W międzyczasie wystartował na igrzyskach olimpijskich w Vancouver, gdzie osiągnął największy sukces w karierze. W biegu zjazdowym wywalczył tam złoty medal, wyprzedzając bezpośrednio Aksela Lunda Svindala oraz Bode Millera z USA. Na mistrzostwach świata w Garmisch-Partenkirchen w 2011 roku nie wystąpił po tym, jak na treningu we wrześniu 2010 roku zerwał więzadło krzyżowe przednie w lewym kolanieKreuzbandriss: WM-Saison für Olympiasieger Didier Défago schon vorbei! .. Kontuzja ta wykluczyła go z rywalizacji w całym sezonie 2010/2011. Brał także udział w igrzyskach w Soczi w 2014 roku, jednak ukończył tylko zjazd, w którym zajął czternaste miejsce.
Był także mistrzem Szwajcarii w zjeździe w 2003 roku i gigancie w latach 2004 i 2012.
Jego młodszy brat, Daniel Défago również uprawiał narciarstwo alpejskie.